Pourquoi fabriquez-vous encore des PCB ?

Peu de choses ont eu l'impact sur l'électronique que les cartes de circuits imprimés (PCB) ont eu. L'électronique grand public bon marché ne serait pas aussi bon marché si quelqu'un devait encore tout câbler (bien que maintenant nous verrions des robots de câblage, j'en suis sûr). Entre la suppression de l'humain du processus de câblage et la fourniture de nombreuses excellentes propriétés électriques (du moins, sur une carte bien conçue), il n'est pas surprenant que même les exemples d'électronique les moins chers utilisent désormais des PCB.

Pendant de nombreuses années, la caractéristique d'être un grand hacker électronique était la capacité de fabriquer ses propres PCB. Il y a eu de nombreuses façons dont les gens ont essayé d'introduire la fabrication de PCB dans le garage du pirate : coller des décalcomanies, des PCB vierges sensibles à la lumière et même utiliser du toner pour imprimante laser (cette dernière m'a incité à écrire un livre sur la disposition des PCB il y a de nombreuses années). Vous voyez également beaucoup de gens utiliser des imprimantes 3D ou des fraiseuses CNC pour créer des PCB. Il se passe rarement une semaine sans que quelqu'un ne me demande comment fabriquer un circuit imprimé dans un laboratoire domestique ou de petite entreprise.

Ma réaction est invariablement : "Pourquoi ?" Dans les années 1980, je travaillais pour une entreprise qui fabriquait des PCB et notre conseil d'administration faisait faillite. Nous les avons donc achetés. Ils avaient une gamme de machines de placage, de phototraceurs et d'équipements de manipulation de produits chimiques exotiques. Ils étaient à 60 miles de notre entreprise, et c'était pratique car nous conduisions en transportant des rouleaux géants d'œuvres d'art directement jusqu'au conseil d'administration. Le coût était élevé et, avec la réglementation moderne sur le déversement de produits chimiques, il aurait probablement été plus élevé. Le prix de l'outillage était particulièrement élevé. Cette première planche a coûté cher. Même la 100e planche était chère selon les normes d'aujourd'hui.

J'ai fait beaucoup de planches moi-même à cette époque, en particulier des planches prototypes qui risquaient d'avoir des problèmes. Mais ils n'ont jamais été les mêmes que les offices commerciaux. Il est difficile de faire des planches à deux faces (pas impossible, mais difficile). Vous n'êtes pas plaqué à travers les trous, vous devez donc utiliser des fils ou des rivets pour connecter les côtés. Vous n'y avez peut-être pas pensé, mais ce cuivre reliant les deux côtés d'un circuit imprimé commercial ajoute beaucoup de résistance aux pistes du circuit imprimé. Tout comme les planches simple face sont plus faciles à délaminer qu'une planche double face, mes planches double face maison avaient la même tendance car elles étaient essentiellement deux planches simple face dos à dos. Vous pouviez utiliser des produits chimiques nocifs pour plaquer la planche, mais ce n'était pas aussi bon. Et je n'ai jamais trouvé de moyen raisonnable de faire un masque de soudure. La sérigraphie n'en valait pas la peine, bien que j'aie utilisé le frottement sur les lettres et plus tard le transfert de toner pour obtenir un effet similaire.

Le pire dans la fabrication de mes propres planches : le perçage. Ces trous doivent vraiment s'aligner correctement (en particulier les prises IC) et si vous le bousillez, vous devez recommencer à l'étape 1. Certes, vous pouvez monter en surface, mais la plupart des cartes ont encore besoin d'au moins quelques trous (même si juste pour les vias). Le deuxième pire était la manipulation de tous les produits chimiques. La gravure transparente n'était pas trop mauvaise, mais le chlorure ferrique plus facilement disponible tache tout ! J'ai encore quelques marques sur le béton de ma terrasse pour le prouver. Je n'ai jamais eu le culot d'essayer certaines des gravures maison parce qu'elles contenaient aussi des produits chimiques désagréables.

Les choses sont différentes aujourd'hui. Vous pouvez mettre en page votre PCB totalement sur l'ordinateur (ou même dans votre navigateur). Cliquez sur un bouton et vous pouvez envoyer ces fichiers partout dans le monde. Il existe des dizaines (ou peut-être plus) de maisons de planches qui produiront votre planche à moindre coût. Beaucoup d'entre eux se trouvent en Asie, mais il existe maintenant des options abordables partout. La seule chose dont vous avez vraiment besoin, c'est du temps. Vous ne pouvez pas avoir une idée le matin et regarder un prototype de circuit imprimé l'après-midi. Mais si vous êtes prêt à attendre - et l'attente ne doit pas être si longue - vous pouvez obtenir des planches magnifiquement produites à un coût très bas, même si vous ne fabriquez qu'une ou deux planches. Vous obtiendrez plusieurs couches, des trous plaqués, une sérigraphie et toutes les autres choses que vous attendez d'une planche de fabrication professionnelle.

Oui, ma fraiseuse CNC éliminera le cuivre (et les fraises en bout) et me laissera avec une carte sans masque de soudure, sans sérigraphie et sans trous plaqués. J'ai toujours mon réservoir pour chauffer le chlorure ferrique (qui devrait porter la marque Stain-it-all). Mais je ne fais plus jamais ça. Cela n'en vaut tout simplement pas la peine. Vous ne devriez pas non plus. Malgré les conseils de la vidéo ci-dessous, la meilleure façon d'éliminer les taches de chlorure ferrique est de ne pas utiliser de chlorure ferrique du tout !

Je vais m'arrêter avant de recommander une maison de conseil en particulier afin de ne pas être accusé de faire de la publicité pour une maison en particulier. Nous avons eu un Hackerchat il n'y a pas longtemps où plusieurs personnes ont mentionné leurs favoris. Demande autour de toi. Ou laissez votre favori (et pourquoi) dans les commentaires.

Ne vous méprenez pas. Personne qui lit Hackaday n'a besoin de savoir pourquoi quelqu'un veut construire quelque chose même s'il pourrait l'acheter ailleurs. Je fais ça tout le temps. Si votre objectif est d'en savoir plus sur les PCB ou de pirater le processus PCB, alors, par tous les moyens, assommez-vous. Mais si votre objectif est de prototyper quelque chose et que le PCB n'est qu'un moyen d'atteindre un objectif, jetez ce chlorure ferrique, économisez la fraise et trouvez une maison de carton. Vous serez content de l'avoir fait.